JPH03170858A - ガスの分圧測定センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数キャリヤとしてのイオン伝導固体電解質
部材を備え、該固体電解質部材の電解質区間は直流電圧
源に接統されている２つの電極間に配置されており、該
電極のうち第１の電極はガス透過性でありかつガスと固
体電解質部材との間の可逆的なイオン平衡を可能にする
ガスの分圧測定センサに関する。

従来の技術 従来の固体電解質ガス分圧センサは、直流濃淡電池の原
理に基づいておりかつ電位差計的または電流計的４こ動
作する。電位差計的動作において電気活性成分の化学的
電位が、参照電極の参照電位に関連して電位差として測
定され、その際化学量論的平衡における電位差はネルン
ストの式に相応して、ガスの測定すべき分圧に対する尺
度である。電流計的動作（＠界電流センサ）において電
解質区間に静電電位差が加えられ、その際拡散バリャお
よび十分に高い電位差を用いた電極の一方へのガス導入
の制限の際に生じる電流は、第１のフィックの法則に相
応して測定すべきガス分圧に対する尺度となる。

上述の形式の従来のガス分圧センサの電極において生じ
る電位および電流はまず、イオン伝導度、すなわち多数
キャリヤの伝導度によって決められる。電気少数キャリ
ヤの伝導度は従来の分圧センサではイオン伝導度に関し
て無視できる程度のものである。

発明が解決しようとする問題点 従来の分圧センサでは、ガス厚予が電解質とガスとの間
の相境界に妨げられずｊこ通過することができかつ殊に
、ネルンストの法則によって説明できるように、ガス平
衡状態が生じることが前提となっている。イオン伝導度
および電解質とガスとの間の交換レートを十分に高くす
るために、従来の分圧センサでは比較的高い温度が必要
である。例えば、相境界において多数の分極現象を来す
おそれがあり、それは平衡状態、ひいては測定，結果に
不都合な影響を及ぼす。

本発明の課題は、実質的に分極効果によって生じる測定
誤差を有しない、簡単な手段によって形成することがで
きる、ガスの分圧測定センサを提供することである。本
発明のセンサは殊に、限界電流センサにおいて必要な拡
散バリャおよび電位差計形センサにおいて必要である参
照電極なしですむようにすることである。

問題点を解決するための手段 本発明のセンサは従来のセンサに類似して、まず第１に
イオン伝導固体電界質部材を含んでおり、固体電解質の
電解質区間は直流電圧源に接続されている２つの電極間
に配置されている。第１の電極がガス透過性でありかつ
ガスと固体電解質部材との間の可逆的イオン平衡を可能
にする一方、第２の電極の側において多数キャリヤであ
るイオンの定常的な運動が阻止されている。このことは
有利には、第２の電極の側における固体電解質部材の固
体電解質区間を測定すべきガスに対して完全にシールす
ることによって実現することができる。付加的にまたは
選択的に、直流電圧の極性および／または高さを、固体
電解質における定常的なイオン電流が生じないように、
選択することができる−。

第２の電極において、印加される電圧によって、電気活
性（移動可能な）成分の活性は、ネルンストの法則に従
って発生される。印加される電圧は、殊に高い過電圧に
よる固体電解質の成分の１つの、第２の電極の側への放
出を可能にしない値に制限される。同様電圧は、電気化
学的な分解値または新しい相の形戒の値以下であるべき
である。第２の電極の側において、ガス交換を妨げるた
めに、電解質材料は完全にシールすることができる。こ
のようにすれば、定常的なイオン電流は生じない。本発
明のセンサの動作メカニズムは従来のセンサとは異なっ
てイオン伝導度には基づいてはおらず、電気少数キャリ
ヤの伝導度、すなわち主としてイオン伝導電解質材料に
おける電子または正孔の伝導度に基づいている。

固体電解質は、第１の、すなわち可逆電極の側において
測定すべきガスに接触しており、その結果相境界におい
て平衡状態が生じることができる。これに対して第２の
電極は、固体電解質部材がその電解質区間のこの側にお
いて測定すべきガスおよび固体電解質の別の成分に対し
て電気的に阻止および／または完全にシールされていれ
ば、いずれのイオン搬送をも阻止する２つの電極に接続
された直流電圧源の適当な極性選択によって、定常条件
下で、阻止電極がイオンを供給するまたは放出すること
ができないので、イオン電流が流れることができないよ
うに、なされる。

直流電圧源の極性に応じて、印加された直流電圧によっ
て、多数キャリヤの活性は第２の電極の側において可逆
的な第１の電極の側におけるより低いかまたは高くなる
。第２の電極が多数キャリヤの極性と同じ極性を有する
とき、第２の電極の側における多数キャリヤの活性は第
１の電極の側における活性より低い。印加される直流電
圧がこの差を維持する。第２の電極の側における多数キ
ャリヤは供給するこくができないので、電流は定常状態
において少数キャリヤによってのみ運ばれる。しかし選
択的に第２の電極を多数キャリヤの極性とは反対の極性
とすることもできる。この場合第２の電極の側における
多数キャリヤの活性が高められる。第２の電極のシール
が、多数キャリヤ成分が漏れるのを妨げる。

電極に印加される直流電圧の極性および／または高さは
、固体電解質の電気化学的分解が第２の電極の側におい
て生じないように、選定されなければならない。印加さ
れる直流電圧はまず第１に、ネルンストの法則に相応し
て、ガス側とは反対の第２の電極の側における電気活性
成分、すなわち移動可能な多数キャリヤの活性を決定す
る。場合によって生じる分極成分だけ電子流によって補
正される直流電圧は、新しい相の形成、および第２の電
極の側における（ガス状の）成分の放出または導入に相
応する、固体電解質の分解より大きくあってはならない
。

新しい相の形成によって、電気活性或分に対するソース
またはシンクが生じかつ所望しないイオン流を来すこと
になる。新しい相の形成は、電気活性戒分の非常に低い
活性の場合にも、比較的高い活性の場合にも生じる可能
性がある。

しかし基本的には、新しい相の連続的な電気化学的形成
およびガスの導入ないし放出が、例えば気密でない被覆
体によって、第２の電極の側において生じることがあっ
てはならない。分解電圧は、相のギブスの生戊エネルギ
ーから明らかである。

本発明のセンサの、定常状態において流れる電流は専ら
、電気少数キャリヤ、すなわち電子および正孔によって
決まる。この電流は同様、可逆電極における固体電解質
と平衡状態にあるガスの分圧に依存している。電流と分
圧との間の関係はここでも、移動するイオンおよび電気
キャリヤの種類に依存している。イオン伝導度は大抵、
移動するイオンの部分格子におけるイオン不純物の高い
数に基づいており、それ故に通例は実質的に、ガスの活
性、すなわちその分圧には無関係である。これに対して
電気少数キャリヤの導電度は活性、すなわちガスの分圧
に著しく依存している。

電気少数キャリヤ、すなわち電子ないし正孔は、イオン
欠陥個所の濃度が高い場合専ら、その濃度勾配の影響に
基づいて移動する。内部電界は作用していない。という
のはそれはイオン多数キャリヤの移動に基づいて瞬時的
に消失するからである。この状況は、激しく移動する電
子が同様に内部電界の形成を妨げる金属中での状態に匹
敵している。従って固体電解質中の電流は第１のフィッ
クの法則に従う。これにより電流一電圧関係は基本的に
オームの法則とは異なっている。

正のイオンを伝導する固体電解質が利用され、かつ阻止
電極に正の極性が印加されるとき、電解買区間のこの側
において正のイオンの欠乏が生じる。これにより惹き起
こされる、正のキャリヤの欠乏は、正のキャリヤの数を
高めること、または負の自由電子の数を低減することに
よって補償される。まず第１に電気的にｎ形導電性の固
体電解質（ｐ形の正孔導電性の電解質とは異なって）が
使用されるとき、電子の濃度は電圧の上昇に従って減少
する。可逆電極に関して電子の濃度が無視できると、拡
散流、ひいてはイオン流は定常値に達する。これにより
電流は電極に印加される電圧に無関係になる。電解質の
電気少数キャリヤがまず第１に正孔であるとき、正孔濃
度は電圧上昇に従って高くなる。ネルンストの法則によ
って与えられる、濃度と印加される電圧との間の対数関
係に基づいて、電子濃度勾配の傾斜、ひいては電流強度
は、電圧の上昇に従って指数関数的に増大する。従って
個別例において、電圧が低い場合、阻止電極における電
子が優勢になりかつ比較的高い電圧においては正孔が優
勢になることが生じ得るこれにより、比較的高い電圧へ
の移行の際の電流の、指数関数的な上昇に移行する電流
の、電圧に無関係な平坦な経過が生じる。

固体電解質部材が主として負のイオンを伝導するイオン
伝導体であり、かつ阻止電極が負に極性付けられている
とき、電解質区間のこの側における負イオンの数の減少
により電子の増加および／または正孔の減少が生じる。

電流がまず第１に正孔電流であるとき、電流は電圧の上
昇に従って平坦な経過をたどる。自由ないし過剰電子が
支配的であれば、電圧の増加に従って電流の指数関数的
な上昇が生じる。ここでも、ｐ形からｎ形への導電形移
行が生じるとき、電流の特性曲線の、平坦な経過から指
数関数的な上昇への移行を観測することができる。

固体電解質部材は有利には層または板状を有しておりか
つ電極をその相対する偏平な面に支持している。阻止形
の第２の電極は有利には、固体電解質部材を面状に被覆
しかつ場合によっては３相接点においてガスを外気と交
換してしまうかもしれないその縁領域において、付加的
に、例えばガラスまｔ；はエポキシ樹脂のようなシール
材料によって固体電解質に対してシールされているガス
不透過性の、不活性な金属電極である。しかし阻止電極
はまた、付加的に気密の被覆体によってハーメチックシ
ールすることもできる。被覆体は、ＡＩ２２０１，　Ｚ
ｒ０２，　Ｓ＋Ｏ＊ないしガラス製とすることができる
。被覆体は有利には、種々異なった熱膨張係数、ひいて
はひび割れおよびシールの漏れを防止するために、固体
電解質部材を製造したのと同じ材料から戊っている。

本発明を基礎として、種々のガスに対して選択的なガス
分圧センサが形成される。同じく、固体電解質の種々異
なった伝導メカニズムを使用することができる。

第１の変形例において固体電解質部材は、多数キャリヤ
として測定すべきガスの移動するイオンを含んでいる電
解質材料から戊っている。

Ｚｒ０２から或る固体電解質を使用すれば、この形式の
酸素分圧センサが得られる。ＺｒＯ，は有利には、その
正方晶変態で使用される。その理由は、この場合それが
、室温に至る非常に低い温度でも平衡を可能にする迅速
な酸素イオン伝導体であるからである。しかし立方晶Ｚ
ｒ０２またはＣｅＯ．をベースとした固体電解質も適し
ている。第２の電極は有利には、第１の可逆電極に関し
て、負の極性を有しており、その結果電極に印加される
直流電圧により、固体電解質の、第２の電極の側におけ
る酸素イオンの欠乏が生じる。第２の電極の極性が正で
ある場合、直流電圧の高さは、第２の電極において生じ
る酸素圧がこの直所に８ける酸素の放出を来すことがな
いように、選定されなければならない。このことは、第
２の電極の気密の被覆体またはそれに比べて比較的高い
酸素分圧を有するガスの測定に対するセンサの使用によ
って実現することができる。

第２の変形例において、測定すべきガスまたはそのイオ
ンが移動しない固体電解質材料が利用される。この形式
のセンサにおいてガスは、電解質材料に対して適用され
るギブスーデュームの平衡式に従って、電解質材料の電
気活性成分の活性を調整する。電極に印加される電圧に
よって活性勾配は、電子および正孔の濃度の勾配によっ
て補償される電解質とは係わりなくなる。このタイプの
センサは例えば、Ａｇ２ＳＯ４＋ＬｉｌＳＯ４の２層電
解質材料をベースとしたＳＯ２分圧センサを形成する゛
。この種のセンサでは第２の電極は、第１の可逆電極に
対して正とすることができ、その結果として、第１の可
逆電極に比べて第２の電極の側においてそれぞれ比較的
低い銀活性および比較的高いＳＯ，活性が、ギブスーデ
ュームの式に基づいて生じる。第２の電極が負の極性を
有している場合、第２の電極の側において、第１の電極
に比べて比較的低いＳＯ，活性が生じる。

第３の変形例では、測定すべきガスないしそのイオンは
含まれていないが、少なくとも第１の電極の領域におい
て、すなわちガスと固体電解質材料との間の境界面にお
いて補助層或分が含まれている電解質が使用されている
。この例は、電解質材料としてＡｇ−１３“一ｋＱ２０
ｓをベースとした固体電解質部材および補助層成分とし
てＡｇＣｌを有するＣｈ分圧測定センサである。測定す
べきガス、ここでは、ＣＩ２２は補助層成分を介して、
それは電解質材料中には存在しないにも拘わらず、移動
するイオン伝導性電解質材料の活性を調整する。電極に
印加きれる電圧によってこの場合も、電子および正孔の
濃度の勾配によって補償される固体電解質内の活性勾配
が生じる。２つの電極における濃度比は、ネルンストの
式に相応して、印加される電圧によって前以て決められ
る。ガス側における、すなわち第１の電極の側における
濃度を予め決めることによって、電気少数キャリヤの濃
度の特定の状態が生じる。これにより、測定すべきガス
の分圧に対する尺度である電流をか生じる。

実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。

第１図には、多数キャリヤとしてのイオンを伝導する固
体電解質材料から或る、層ないし板状の固体電解質部材
ｌを有する分圧センサが示されている。固体電解質部材
ｌは、一方の偏平な面においてガス透過性の電極３を支
持している。これら電極は、測定すべきガスと多数キャ
リヤを形成する、固体電解質部材１のイオンとの間の相
平衡を可能にする。多数キャリヤを形成するイオンは、
ガス状元素のイオンとすることができるが、以下に詳し
く説明するような別の化学元素のイオンであってもよい
。電極３は可逆平衡状態を可能にする。固体電解質部材
ｌの、可逆電極３とは反対の側の偏平な面は、ガス不透
過性の、不活性の金属電極５によって気密に被覆されて
いる。例えば、ガラスまたはエボキシ樹脂から或るシー
ル層７は、３相境界、すなわち固体電解質一電極一ガス
におけるガスの形成および消失を妨げるために、電極５
の縁領域を固体電解質部材１に対して気密にシールする
。電極５は、測定すべきガスが電解質部材１に、電極３
，５間に存在する電解質区間のこの側において入るのを
完全に阻止する。

電極３，５は直流電圧源９に接続されている。阻止電極
５の極性が、固体電解貿部材ｌのイオン多数キャリヤの
極性と同じ場合、固体電解質部材１は阻止電極５の領域
における電圧Ｕによりキャリヤを空乏化し、一方可逆電
極３の領域において直接または間接的に多数キャリヤと
測定すべきガスとの間に平衡状態が生じる。電圧の極性
が逆である場合、固体電解質部材１における電気活性成
分が阻止電極５の領域において増大する。定常状態にお
いて電流ｉは専ら、固体電解質部材１の少数キャリヤの
導電度に依存しておりかつ測定すべきガスの分圧に対す
る尺度である。固体電解質の導電形に応じて、少数キャ
リヤは電子または正孔である。電流！は電流測定装置１
１を用いて測定される。

第２図には、分圧センサの変形例が示されている。同じ
働きをする素子は第１図と同じ参照番号で示されかつ区
別するためにアルファベットａが付されている。機能お
よび動作については、第１図の説明を参照されたい。

第１図のセンサと異なって、阻止電極５ａは固体電解質
部材１ａとは反対の側において付加？な気密な被覆体１
３によって被覆されている。被覆体１３はここでも例え
ば、ガラスまたはエポキシ樹脂から或るシール部材７ａ
によって固体電解質１ａに対して気密にシールされてい
る。従って阻止電極５ａは場合によっては多孔性であっ
てもよい。被覆体１３は、ＡＩ２２０，，ＺｒＯ■，　
Ｓｉｎ２ないしガラスから形成することができる。被覆
体１３は有利には、種々異なった熱膨張係数、ひいては
シール部材の破壊を来す熱応力を防止するために、固体
電解質部材１ａの材料から戊っている。

以下に、種々異なったガスに対する分圧センサの変形例
について説明し、その際簡単にするために第１図の実施
例を参照する。しかしセンサの材料および作用メカニズ
ムはそのまま、実施例２、または詳しく説明しない別の
変形例にも適用される。

酸素分圧の測定のために固体部材ｌは、西独国特許第３
５４３８１８１号明細書に記載されているような、正方
晶のＺｒＯ■から戊っている．正方晶のＺｒＯ，は、比
較的低い温度でも十分に高いイオン電流を可能にする高
速酸素イオン伝導体であることがわかっている。電極３
，５は白金から或り、その際電極３は多孔性である。電
極５は白金層によって形成されているかまたはそれが付
加的な被覆体によって気密にシールされているとき、第
２図の変形例に相応して多孔性の白金から形成すること
ができる。付加的な被覆体は有利には同じく正方晶のＺ
ｒＯ　，から戊っている。電極３．５は、固体電解質部
材１に対しては絶縁されて導かれている白金導線を介し
て直流電圧源９に接続されており、その際阻止電極５は
低い酸素分圧を発生するためにこの側において負極性と
されれておりかつ可逆電極３は正の極性を有している。

第３図には、電極電流ｉと電極電圧Ｕとの関係が示され
ている。電流経過は、約０．８　　ないしｌ．４Ｖ　の
領域において電圧Ｕに無関係な平坦さを示し、それに約
２ないし２．４Ｖの電圧において指数関数的な電流経過
が続いている。

これら２つの電圧領域を、酸素分圧測定のために利用す
ることができる。

電流ｉは、定常状態における電極５における酸素イオン
の阻止により、専ら電気少数キャリヤの伝導度によって
いる。従って定常状態において酸素ガスの、固体電解質
部材ｌへのイオン伝導は行われず、これにより分極効果
が発生することはない。相境界では単に電子のみが交換
される。このことは実際には運動学的な抑制なしに可能
である。平衡は、非常に低い温度、殊に室温においても
実現することができる。電流ｉは専ら、電子少数キャリ
ヤによって決められるので、それは例えば限界電流セン
サのような電流計形センサのイオン電流と比べて非常に
小さく、このことは数多くの用途に対して有利である。

その理由はセンサの作動のために僅かな電力しか必要で
ないからである。上述の酸素分圧センサの別の利点は、
構造が非常に簡単であることである。というのは、それ
は従来の限界電流センサとは異なって拡散バリャおよび
被覆体中に毛細通路孔を必要としないからである。

電位差計形分圧センサと比べて、このセンサは、それが
参照電極を必要としないという利点を有する。

ここまで説明してきた酸素分圧センサでは固体電解質部
材ｌは測定すべきガスのイオン、すなわち酸素イオンを
伝導する。これから説明する変形例において測定すべき
ガスは固体電解質の別の或分または付加的な物質を介し
て電解質中を移動する種類のイオンと平衡状態にある。

固体電解質内に運ばれない成分の分圧の測定に対する例
として、ＳＯ．分圧の測定について説明する。このため
にＡｇ、ＳＯ２をベースにしタ固体電解質部材１が使用
される（Ｗ．Ｌ．Ｗｏｒｒｅｌｌ，Ｑ．Ｇ．Ｌｉｕ，　
Ｊ．　Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．　ＣｈｅＩｎ．　１６
８　（　１　９　８４午），第３５５ないし３６２頁）
。固体電解質１はＬｊｚＳＯ＋−ＡＧｚＳＯ１２層一電
解質材料から戊っており、この電解質材料においてＳＯ
２分圧によって決まるｓｏ，−ｓｏ，−平衡が生じかつ
電解質材料における銀活性が、電解質材料に埋め込ま？
た銀粒子の形の参照電極に関連して決められる。電極３
．５は不活性材料、例えば金または白金から戊っており
かつ電圧源９に接統されている。このために可逆電極３
の極性が負の場合、正の阻止電極５におけるＳＯ，活性
は高められることになる。生じる電流ｉは、ＳＯ■ガス
と可逆電極３における電解質との間の平衡状態に依存し
ておりかつＳＯ２分圧に対する尺度である電解質中には
そもそも存在しないガスの分圧の測定に対する例として
、ＣＱ，分圧の測定について説明する。このために、ガ
ス感応層としてＡｇ−　１３　＃−Ａｌ２２０，および
ＡｇＣｌをベースとした固体電解質部材ｌが使用される
。この種の２層電解質材料をベースとした基本原理は、
西独国特許第２９２６１７２号明細書ないし米国特許第
４３５２０８６号明細書に記載されている。ＡｇＣｌ２
成分はガス導入を可能にする可逆電極３の領域における
層としてＡｇ−１３“−Ａ１２．０，電解質部材１上に
被着することができかつ可逆電極３の構或要素であって
よいが、またはＡｇＣｌは例えば焼結される固体電解質
部材の製造の際に Ａｇ−１３“−ＡＯ．２０，に添加することができる。

電極５および電極３の、多孔性の、接触している部分は
、不活性金属、例えば白金から戊っている。

電極５が正極性をとりかつ電極３が負に極性をとってい
る場合、阻止電極の側において、可逆電極に比べて低く
なっている銀活性が予め与えられる。欠けている銀イオ
ンは、正孔の注入または電子の取り出しによって電気的
に補償される。固体電解質の銀を有するガス感応層を介
するガスの平衡および印加される電圧によって決まる濃
度勾配が生じる。

上述の形式のセンサでは、ＡｇＣｌ　１ｉｃ分が塩素活
性を、固体電解質部材のＡｇ−１３“−Ａｆｆ．Ｏ，と
平衡状態にある銀活性に関連付ける。換言すれば、塩素
ガスは可逆電極において電解質における銀活性を決める
ＡｇＣＱと平衡状態にある。これにより付加的に化学的
ポテンシャルないし電子の濃度が確定される。導電形に
応じて、参照電極３の負の電圧−ないし阻止電極５の正
の電圧に基づいて参照電極３における電子濃度が低減さ
れおよび／または阻止電極５における正孔濃度が高めら
れる。結果は電子および／または正孔の拡散であり、そ
の際生じる濃度勾配は可逆電極３におけるＣＱ２ガスの
分圧および電極３，５に印加される電圧によって決めら
れる。所定の電圧において生じる電流は、Ｃｉ２２分圧
に対する尺度である。従来の電位差形ガス圧カセンサと
は異なって、測定すべき電位差の検出に対する参照電極
が必要でない。ガス感応層を有する電流計形分圧センサ
とは異なって、可逆電極のガス感応材料は分解されない
し、またセンサの作動中、形成されもしない。定常状態
においてイオン輸送は行われないので、分極障害は生ぜ
ずかつセンサの所要エネルギーは僅かである。

発明の効果 本発明の分圧測定センサは、分極現象が生ぜずかつ構造
が簡単で、しかも所要エネルギーが僅かですむという特
長を有している。

４

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のガスの分圧測定センサの実施例の断
面略図であり、第２図は、センサの別の実施例の断面略
図であり、第３図は、酸素分圧センサに対する、電極電
流ｉの、酸素分圧ｐＯ２の種々の値に対する電極電圧Ｕ
の関係を示す線図であり、第４図は、電極電流ｉの、電
極電圧Ｕの種々の値に対する酸素分圧ｐＯ２の関係を示
す線図である。 １，ｌａ−固体電解質部材、３．３ａ，５５ａ・・・電
極、７，７ａ・・・シール層、１３・・・被覆体、９，
９ａ・・・電圧源、１１．１１ａ・・・電流計ＦＩ６．
１ ＩＪ　［Ｖ］→ ＦＩＧ．　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数キャリヤとしてのイオン伝導固体電解質部材（
   １）を備え、該固体電解質部材の電解質区間は、直流電
   圧源（９）に接続された２つの電極（３、５）間に配置
   されており、該電極のうち第１の電極（３）はガス透過
   性でありかつガスと固体電解質部材（１）との間に可逆
   的なイオン平衡を可能にする、ガスの分圧測定センサに
   おいて、 第２の電極（５）の側において、多数キャリヤであるイ
   オンの定常的な運動が阻止されるようにしたことを特徴
   とするガスの分圧測定センサ。 ２、直流電圧の極性および／または高さは、固体電解質
   部材（１）に定常的なイオン電流が生じないように、選
   択されている請求項１記載のガスの分圧測定センサ。 ３、固体電解質部材（１）の電解質区間は、第２の電極
   （５）の側において完全にシールされている請求項１ま
   たは２記載のガスの分圧測定センサ。 ４、第２の電極（５）はガス不透過性の、不活性金属電
   極として形成されており、かつ固体電解質部材（１）を
   同時に面状にシールする請求項３記載のガスの分圧測定
   センサ。 ５、第２の電極（５ａ）は付加的な、気密の被覆体（１
   ３）によって被覆されている請求項３または４記載のガ
   スの分圧測定センサ。 ６、固体電解質部材（１）は、層または板状を有しかつ
   電極（３、５）を相対する偏平面において支持する請求
   項１から５までのいずれか１項記載のガス分圧測定セン
   サ。 ７、固体電解質部材（１）は、測定すべきガスの移動す
   るイオンを多数キャリヤとして含んでいる電解質材料か
   ら成っている請求項１から６までのいずれか１項記載の
   ガスの分圧測定センサ。 ８、酸素分圧ＺｒＯ＿２を測定するための固体電解質部
   材（１）は、電解質材料として例えば立方晶または正方
   晶ＺｒＯ＿２またはＣｅＯ＿２を含んでおりかつ第２の
   電極（５）は、直流電圧源（９）の例えば負の極に接続
   されている請求項７記載のガスの分圧測定センサ。 ９、固体電解質部材（１）は電解質材料、例えば多層電
   解質材料から成っており、該多層電解質材料は、多数キ
   ャリヤを形成する、少なくとも１つの電気活性成分の他
   に、測定すべきガスの移動しないイオンを含んでいる請
   求項１から６までのいずれか１項記載のガスの分圧測定
   センサ。 １０、ＳＯ＿２分圧を測定する固体電解質部材（１）は
   、電解質材料としてＡｇ＿２ＳＯ＿４を含んでおりかつ
   第２の電極（５）は、直流電圧源（９）の、例えば正の
   極に接続されている請求項９記載のガスの分圧測定セン
   サ。 １１、固体電解質部材（１）は、Ｌｉ＿２ＳＯ＿４−Ａ
   ｇ＿２ＳＯ＿４−２層電解質材料を含んでいる請求項１
   ０記載のガスの分圧測定センサ。 １２、固体電解質部材（１）は、測定すべきガスまたは
   該ガスのイオンを含んでいない、イオン伝導性の電解質
   材料から成っており、該電解質材料は、第１の電極（３
   ）に少なくとも接して、補助層成分を含んでおり、該補
   助層成分を介して測定すべきガスが電解質材料中を移動
   する多数キャリヤの活性を調整する請求項１から６まで
   のいずれか１項記載のガスの分圧測定センサ。 １３、Ｃｌ＿２分圧を測定する固体電解質部材（１）は
   、電解質材料としてＡｇ−β″−Ａｌ＿２Ｏ＿３を含ん
   でおり、かつ第１の電極（３）および／または固体電解
   質部材（１）の電解質材料は、補助層成分としてＡｇＣ
   ｌを含んでおりかつ第２の電極（５）は、直流電圧源（
   ９）の、例えば正の極に接続されている請求項１２記載
   のガスの分圧測定センサ。